一种基于振荡流的液滴融合方法及器件技术

本发明专利技术提出了一种基于振荡流主动控制的液滴制备方法，首先制备间隔的第一离散相的液滴，再同步制备间隔的第二离散相的液滴，将第一离散相的液滴与第二离散相液滴经相同长度的出液管进行融合；再经第一颈缩管进行混合；本发明专利技术还公开了一种基于振荡流的小液滴融合器件，包括M个T型通道、负流阻振荡器；所述负流阻振荡器用以将连续相液体振荡成类似于正弦波式流动，所述T型通道的第一进液管作为第一离散相液体的流入通道；所述T型通道的第二进液管作为连续相液体的流入通道；所述M个T型通道的出液管共同与输出管道相连。本发明专利技术降低了液滴可融合的体积尺寸，同时可以提高不同粘度液滴融合的可靠性，同时通过振荡流的作用进一步促进液滴内部混合效率。

A droplet fusion method and device based on oscillatory flow

A droplet preparation method based on active control of oscillating flow is proposed in this paper. First, the first discrete phase droplets are prepared, and then the second discrete phase droplets are synchronously prepared. The first discrete phase droplets are fused with the second discrete phase droplets through the same length of the outlet pipe, and then mixed through the first necking pipe. The invention also discloses a small droplet fusion device based on oscillatory flow, including M T-channels and negative flow resistance oscillators, which are used to oscillate continuous phase liquids into sinusoidal flow, and the first inlet pipe of the T-channels acts as the inlet channel of the first discrete phase liquids; and the T-channels. The second inlet pipe of the channel acts as the inlet channel of the continuous phase liquid, and the outlet pipes of the M T channels are jointly connected with the outlet pipe. The invention reduces the volume size of the droplets fusible, improves the reliability of the droplets fused with different viscosity, and further promotes the mixing efficiency of the droplets through the action of the oscillating flow.

【技术实现步骤摘要】
一种基于振荡流的液滴融合方法及器件
本专利技术属于微流控器件领域，特别是一种基于振荡流的液滴融合方法及器件。
技术介绍
微液滴技术以其体积小、高通量、比表面积大、独立可控、封闭性好等优势在生化分析、材料合成、细胞筛选、体外检查、快速反应、等领域的到广泛应用。然而在这些应用中不免会出现多种液滴间融合、混合过程。在目前的微通道内液滴融合混合芯片主要有一下几种方法：(1)在微流体通道的融合管道中增加扩充通道，使先到达的液滴流速减慢，使后到达的液滴追赶上先到达液滴，然后在由两液滴间的相互挤压融合在一起。这一情况下由于受到液滴间的界面张力及连续相流动速率对接触时间的影响，导致高流速、高界面张力的液滴间难以融合。(2)另一种融合方法在流体上的外加电场来改变不同液滴间的带电性质，从而通过不同性质的电场间的引力促使液滴融合，在这种情况下虽然液滴可以稳定融合但由于电场的存在往往会导致实验样品受损破坏。(3)另外一种融合方法是采用添加在液滴融合通道中的诱导部件导致液滴膜破裂，从而使液滴再次融合。然而在此过程中芯片的制作工艺难度大大提高，导致的大规模应用的成本急剧增加。传统的液滴混合往往只采用通道结构的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振荡流的液滴融合方法，其特征在于，包括以下过程：制备间隔的第一离散相的液滴：连续的第一离散相液体经第一T型通道的第一进液管流入，经振荡器震荡后的连续相液体经第一T型通道的第二进液管流入；经振荡器震荡后，连续相液体产生类似于正弦波式的振荡流动，第一离散相液体和连续相液体在第一T型通道交汇处相遇，第一离散相液体受到来自连续相液体的剪切力而断裂形成间隔的液滴；同步制备间隔的第二离散相的液滴：连续的第二离散相液体经第二T型通道的第一进液管流入，经振荡器震荡后的连续相液体经第二T型通道的第二进液管流入；第二离散相液体和连续相液体在第二T型通道交汇处相遇，第二离散相液体受到来自连续相液体的剪切...

【技术特征摘要】
1.一种基于振荡流的液滴融合方法，其特征在于，包括以下过程：制备间隔的第一离散相的液滴：连续的第一离散相液体经第一T型通道的第一进液管流入，经振荡器震荡后的连续相液体经第一T型通道的第二进液管流入；经振荡器震荡后，连续相液体产生类似于正弦波式的振荡流动，第一离散相液体和连续相液体在第一T型通道交汇处相遇，第一离散相液体受到来自连续相液体的剪切力而断裂形成间隔的液滴；同步制备间隔的第二离散相的液滴：连续的第二离散相液体经第二T型通道的第一进液管流入，经振荡器震荡后的连续相液体经第二T型通道的第二进液管流入；第二离散相液体和连续相液体在第二T型通道交汇处相遇，第二离散相液体受到来自连续相液体的剪切力而断裂形成间隔的液滴；将第一离散相的液滴与第二离散相液滴进行融合：第一离散相的液滴经第一T型通道的出液管流入输出管道，第二离散相液滴经第二T型通道的出液管流入输出管道；第一离散相的液滴和第二离散相液滴在输出管道中融合输出。2.根据权利要求1所述的一种基于振荡流的液滴融合方法，其特征在于，所述第一T型通道的交汇处到输出管道的距离与第二T型通道的交汇处到输出管道的距离相同，从而使得第一离散相的液滴与第二离散相液滴同步到达输出管道进行融合后输出。3.根据权利要求1所述的一种基于振荡流的液滴融合方法，其特征在于，还包括将第一离散相的液滴与第二离散相液滴进行混合：经过融合后的第一离散相的液滴和第二离散相液滴形成的液滴，经过至少一个第一颈缩管流出，促使液滴内部液体快速混合。4.根据权利要求1所述的一种基于振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏焕明，张言引，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32